W高培接入过程分析指导书1101A20.docx

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W高培接入过程分析指导书1101A20

产品版本

密级

V100R001

内部公开

产品名称:

WCDMARNP

共66页

WCDMARNP关键信令分析

接入过程

（仅供内部使用）

Forinternaluseonly

拟制:

URNP-SANA

日期：

2003-05-24

审核:

日期：

审核:

日期：

批准:

日期：

修订记录

日期

修订版本

描述

作者

2003-05-24

1.00

初稿完成。

陈琦

2003-06-03

1.00

根据评审意见修改完成。

陈琦

2005-12-31

2.00

2.0版指导书规划中文档，此指导书属于“1.0老文档仍可用”，文档名称更改为xxx－A-2.0

表目录

图目录

WCDMARNP接入过程分析指导书

关键词：

接入过程，小区搜索，小区选择和重选，随机接入

摘要：

本文从接入层（AS）的角度深入分析了整个接入过程，并讨论了接入的性能指标及其影响因素，以及在实际网络规划中对接入过程的分析步骤和接入时可能遇到的相关问题的解决办法。

缩略语清单：

略

1

接入过程

UE有两种基本的运行模式：

空闲模式和连接模式。

上电开始，UE就停留在空闲模式下，通过非接入层标识如IMSI、TMSI或P-TMSI等标志来区分。

UTRAN不保存空闲模式UE的信息，可以分别寻呼所有开机并驻留小区的UE或同一时刻寻呼一个RNC中所有处于空闲模式的UE。

当UE完成RRC连接建立时，UE才从空闲模式转移到连接模式的CELL_FACH或CELL_DCH状态下。

当RRC连接释放时，UE从连接模式转移到空闲模式。

从接入层看，接入过程就是指UE由空闲模式转移到连接模式的过程，包括：

小区搜索、接收小区系统信息广播、小区选择和小区重选、随机接入这四个基本过程。

一旦UE处于连接模式，就可以进行PLMN选择和重选，位置登记，业务申请，鉴权等非接入层的活动。

本文概述了UE的接入过程的各个步骤，对整个接入过程进行了信令和性能的分析，并在分析的基础上讨论了接入过程的分析方法和路测中问题的解决办法。

1.1小区搜索

UE将按照下面其中一个过程进行小区搜索：

UE无关于UTRA载频RF信道的信息。

在这样的情况下，UE将扫描所有UTRA频段内的所有频点，以便找到在所选PLMN下的一个适合驻留的小区。

在每个载频下，UE仅需要搜索信号最强的小区。

UE有从以前接收的测量控制信息中获得并存储的UTRA载频信息，小区参数信息。

（如小区主扰码）。

在这样的情况下，UE直接尝试该小区是否可以驻留，如果不行，就只能扫描所有UTRA频段内的所有频点，以便找到在所选PLMN下的一个适合驻留的小区。

进行小区搜索的步骤如下（当然，首先要锁定一个频率）：

1.1.1Step1：

时隙同步

由于在UTRAN中所有的primarySCH的同步码都是相同的，并且在每个时隙的前256chips中发送，每个时隙中都是相同的。

UE使用一个matchedfilter或者类似的技术就可以很容易获得时隙同步。

1.1.2Step2：

帧同步和扰码组识别

帧同步是使用secondarySCH的同步码实现的。

SecondarySCH的同步码一共有16个，在每个时隙中是不同的，按照在每个时隙中码字的不同形成64组码序列。

这64组码序列有一个特性：

他们的循环移位后的结果是唯一的。

对辅同步信道进行SSC相关、FWHT和RS译码得到可以确定了小区的扰码组和帧同步。

1.1.3Step3：

小区主扰码识别

在上一步骤中，UE获得了本小区的扰码组。

这个扰码组中有8个主扰码，UE按照符号相关，直到找到相关结果最大的一个。

这就确定了主扰码。

获取这个码字后，由于CPICH和PCCPCH都使用这个扰码而且他们的信道码是固定的，UE就可以读广播信道了。

1.2小区选择和小区重选

对于刚开机的UE，搜索到小区后，就会根据系统信息内容判断当前的PLMN是否适合，如果适合就进行小区测量，根据S准则判断当前小区是否适合驻留，这就是小区选择的过程。

如果当前小区不满足S准则，就开始PLMN选择和小区重选的过程（先在当前PLMN下进行小区重选，如果没有符合条件的，在进行PLMN搜索，进入其他PLMN下的小区重选和小区选择的过程），进行邻近小区测量，然后根据R准则或H准则对测量的小区排序，满足S准则的小区，就可以驻留。

当然小区选择和小区重选并不总是在开机的过程中进行，还有其他触发的原因。

1.2.1小区选择

下面介绍小区选择的触发时机和选择过程，以及判断SuitableCell的准则。

1.2.1.1触发时机：

UE在以下情况发起小区选择：

●UE开机

●从连接模式回到空闲模式

●连接模式过程中比如失去小区信息

●当根据测量控制系统消息提供的小区列表进行小区重选没有找到可正常驻留的小区时（TS25.133）

1.2.1.2选择PLMN

UE从1.1的步骤Step3中获得了PCCPCH的扰码，而PCCPCH的信道码（SF（ch,256,1））是已知的，在整个UTRAN中是唯一的。

UE就可以读广播信道的信息了。

MIB的调度信息（schedulinginformation）是已知的，即为SIB_POS=0，SIB_REP=8。

UE在SFN=0,8,16,...的无线帧（radioframe）中就可以读到MIB。

UE是如何知道SFN的呢？

在SYSTEMINFORMATION消息中，如果此消息是发送在BCH（PCCPCH）上的，消息的第一个域就是SFNprime，它的值就是这个传输块（transportblock）对应的起始SFN。

取值是（0,2,4,6,...,4094）。

PER编码后它的值是（0..2047）。

这样可以节省一个bit。

为什么SFN的值是0,2,4,...？

因为BCH的TTI是20ms，包含两个无线帧（radioframe），因此SFNprime只能以2为步长。

读到MIB后，UE就可以判断当前找到的PLMN是否就是要找的PLMN，因为在MIB中有PLMNidentity域，如果是，UE就根据MIB中包含的其他SIB的调度信息（schedulinginformation），找到其他的SIB并获得其内容。

如果不是，UE只好再找下一个频率，又要从头开始这个过程（从小区搜索开始）。

1.2.1.3判断准则（S准则）

如果当前PLMN是UE要找的PLMN，UE读SIB3，取得“Cellselectionandre-selectioninfo”，在这个IE（Cellselectionandre-selectioninfoforSIB3/4）中，读Qqualmin，Qrxlevmin和MaximumallowedULTXpower（UE_TXPWR_MAX_RACH），然后S准则来判断当前小区是否适合驻留：

S准则：

Srxlev>0ANDSqual>0

其中 ：

表1S准则的参数说明

Parameters

Description

Squal

小区选择的的质量评测值，单位db,不适用于TDD和GSM模式。

Squal只用于FDD小区以CPICHEc/Io作为测量值的情况。

Srxlev

小区选择RX电平值，单位dBm。

Qqualmeas

小区质量的测量值，接收信号的质量用CPICHEc/Io表示。

该参数只用于FDD模式。

Qrxlevmeas

小区接收电平的测量值。

该参数适用于FDD小区的CPICHRSCP，TDD小区的P-CCPCHRSCP和GSM的RXLEV。

单位为dBm。

Qqualmin

小区的最低质量要求（db），不适用于TDD和GSM。

Qrxlevmin

小区接收电平的最低要求（dBm）。

Pcompensation

max（UE_TXPWR_MAX_RACH－P_MAX，0）单位dBm

UE_TXPWR_MAX_RACH

UE在小区的RACH上的最大发射功率，单位dBm

P_MAX

UE的最大输出功率，属于UE的能力，单位dBm。

如果满足S准则，则UE认为此小区即为一个suitablecell。

驻留下来，并读其他所需要的系统信息，随后UE将发起位置登记过程。

如果不满足S准则，UE读SIB11，Measurementcontrolsysteminformation，Intra-frequencymeasurementsysteminformation，Intra-frequencycellinfolist，cellinfo，PrimaryCPICHinfo，Referencetimedifferencetocell和CellSelectionandRe-selectioninfoforSIB11/12。

在CPICHinfo中，UE可以得到primaryscramblingcode。

UE根据邻区的primaryscramblingcode，由于CPICH的信道码在整个UTRAN是唯一的，又根据Referencetimedifferencetocell，可以很容易测得邻区的Qqualmeas和Qrxlevmeas（仍然需要时隙同步和帧同步），在IECellSelectionandRe-selectioninfoforSIB11/12中，UE可以知道邻区的MaximumallowedULTXpower，Qqualmin和Qrxlevmin，这样UE就可以算出邻区的Squal和Srxlev并判断邻区是否满足上述selectioncriteria。

UE又可以读Inter-frequencymeasurementsysteminformation，Inter-frequencycellinfolist，frequencyinfoandcellinfo，Cellinfo，Cellinfo和上面是一样的。

Frequencyinfo中包含了UARFCNuplink（Nu）和UARFCNdownlink（Nd），由这些信息，UE就可以算出邻区的Squal和Srxlev并判断邻区是否满足上述S准则。

如果UE发现没有一个小区满足S准则。

UE就认为没有覆盖，就会继续PLMN选择和重选过程。

UE在空闲模式下，要随时监测当前小区和邻区的信号质量，以选择一个最好的小区提供服务。

这就是小区重选过程（cellreselection）。

如果UE发现了任何一个邻区满足selectioncriteria，UE就驻留在此小区中，并读其他所需要的系统信息，随后UE将开始随机接入，发起位置登记过程。

1.2.2小区重选

UE在UTRAN内处于正常驻留状态下将完成以下任务：

●按照系统消息的指示监视PCH和PICH；

●监视相关的系统消息；

●执行小区测量过程，为小区重选评价过程提供数据；

下面就介绍小区重选的触发时机和测量规则，以及进行小区重选评价的准则。

1.2.2.1触发时机

UE在以下情况发起小区重选：

●空闲模式时间触发（当前服务小区质量测量值低于同频测量门限）；

●空闲模式下，连续Nserv个DRX内服务小区不满足S准则（而不管系统消息里如何设置）；

●当UE检测到处于“非服务区”；

1.2.2.2测量规则

Ø不采用分层结构（HCS）小区的测量规则

如果小区广播系